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无机粒子对水在聚偏氟乙烯及复合材料内扩散的分子动力学模拟研究的任务书 任务书 任务名称:无机粒子对水在聚偏氟乙烯及复合材料内扩散的分子动力学模拟研究 任务背景: 聚偏氟乙烯及其复合材料是一种具有优异性能的高分子材料,广泛应用于气体/液体分离、水处理、反应器器壳、生物医用材料等领域。然而,在液体环境下,聚偏氟乙烯及复合材料内部的水分子在无机粒子的影响下,扩散行为的机理仍存在许多未解之谜。因此,进行分子动力学模拟研究,探究无机粒子对水在聚偏氟乙烯及复合材料内扩散的影响,有助于深入了解聚偏氟乙烯及复合材料的物理化学特性,提升其应用价值。 任务目标: 本次任务的主要目标是通过分子动力学模拟方法,研究不同无机粒子(如TiO2、SiO2、MgO等)对聚偏氟乙烯及其复合材料内水分子的扩散行为的影响,并揭示其分子机制。 任务内容: 1.收集相关文献资料,了解聚偏氟乙烯及其复合材料的制备方法和特性; 2.利用分子动力学模拟软件(GROMACS等)构建聚偏氟乙烯及其复合材料模型,考虑不同无机粒子在其中的分布状态; 3.设计模拟实验方案,进行不同条件下的模拟计算,如考虑温度、压力等因素对扩散行为的影响; 4.分析模拟结果,主要包括无机粒子与水分子间交互作用的类型和强度,无机粒子的形态对其影响程度等,探究无机粒子对水扩散的物理化学机制; 5.撰写研究报告,归纳总结得出的研究结论,提出有关聚偏氟乙烯及其复合材料在实际应用中的优化建议。 任务时间: 本次任务的周期为2个月,按照以下分阶段完成: 第1个月:收集相关文献资料,构建模型,制定模拟实验方案; 第2个月:进行模拟计算,分析结果,写出研究报告。 任务成果: 1.完成聚偏氟乙烯及其复合材料内水分子扩散行为的分子动力学模拟研究,并取得一定的研究成果; 2.撰写研究报告,汇总研究结论,提出有关聚偏氟乙烯及其复合材料的改进和优化建议; 3.将成果及时报告并进行汇报。 任务要求: 1.具有化学、材料学或物理学等相关专业的硕士研究生或博士研究生优先; 2.掌握分子动力学模拟软件的使用方法,并能熟练应用于材料模拟研究; 3.具有一定的英文阅读和写作能力,能够阅读和撰写相关领域的英文文献。 任务评估: 本次任务的评估方式主要以完成的研究报告为主要依据,考虑以下方面内容: 1.研究报告的规范性和完整性; 2.研究报告中关于分子动力学模拟计算的具体方案和计算结果的质量; 3.对聚偏氟乙烯及其复合材料内水分子扩散行为的分子机制的解释和分析的深度和广度。 任务实施单位: 本次任务的实施单位为某高校化学院。该院拥有一流的分子动力学模拟实验室和材料科学研究团队,可为本次任务提供必要的技术支持。